CZ300611B6 - Extruder for processing rubber mixtures and method for processing rubber mixtures - Google Patents

Extruder for processing rubber mixtures and method for processing rubber mixtures Download PDF

Info

Publication number
CZ300611B6
CZ300611B6 CZ20021643A CZ20021643A CZ300611B6 CZ 300611 B6 CZ300611 B6 CZ 300611B6 CZ 20021643 A CZ20021643 A CZ 20021643A CZ 20021643 A CZ20021643 A CZ 20021643A CZ 300611 B6 CZ300611 B6 CZ 300611B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
extruder
screw
rubber mixture
temperature
extrudate
Prior art date
Application number
CZ20021643A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ20021643A3 (en
Inventor
Röthemeyer@Fritz
Original Assignee
Berstorff Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Berstorff Gmbh filed Critical Berstorff Gmbh
Publication of CZ20021643A3 publication Critical patent/CZ20021643A3/en
Publication of CZ300611B6 publication Critical patent/CZ300611B6/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50Details of extruders
    • B29C48/505Screws
    • B29C48/535Screws with thread pitch varying along the longitudinal axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/022Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/268Throttling of the flow, e.g. for cooperating with plasticising elements or for degassing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50Details of extruders
    • B29C48/505Screws
    • B29C48/53Screws having a varying channel depth, e.g. varying the diameter of the longitudinal screw trunk
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/80Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the plasticising zone, e.g. by heating cylinders
    • B29C48/83Heating or cooling the cylinders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2021/00Use of unspecified rubbers as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2301/00Use of unspecified macromolecular compounds as reinforcement
    • B29K2301/10Thermosetting resins

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

The present invention relates to an extruder for the preparation of rubber mixtures wherein the extruder is characterized in that the screw (2) is so defined by a helix angle (phi) and a thread depth (H) as to have an entry zone (7) in which the rubber mixture is exposed to an increased pressure (p), and an exit zone (8) in which the rubber mixture is exposed to a constant or decreasing pressure (p), so that the rubber mixture is subjected to a temperature rise during its advance to the extrusion tool (5) as a consequence of heat dissipation to thereby realize an extrudate at a temperature which approximates a vulcanizing temperature for the extrudate. The invention also relates to a method for processing a rubber mixture in the above-described screw extruder, said method comprising the steps of: feeding the rubber mixture to an extruder for plasticizing and shaping into a desired extrudate for subsequent exposure to a vulcanizing process, wherein the rubber mixture is advanced in the extruder by a screw (2) from a screw entry zone (7) under increasing pressure in a direction of a screw exit zone (8) in which the rubber mixture is advanced at a constant or decreasing pressure, wherein a helix angle (phi) and a depth of thread (H) of the screw (2) are selected in such a way that a cylinder (1) exit zone (8) is overshot by a cylinder (1) entry zone (7) to continuously increase the temperature of the rubber mixture; so that the extrudate exits the extruder at a temperature which approximates a vulcanizing temperature of the extrudate.

Description

Extrudér k úpravě kaučukových směsí a způsob úpravy kaučukových směsíExtruder for treatment of rubber mixtures and method of treatment of rubber mixtures

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká extrudéru k úpravě kaučukových směsí pro elastomerové výrobky, především kontinuálně zhotovené elastomerové profily, s válcem, s ve válci otočně uloženým šnekem ke vtahování, dopravování a homogenizování kaučukové směsi a vstřikovací hlavou s vloženým výtlačným nástrojem. Dále se vynález týká i způsobu úpravy kaučukových směsí ve šnekovém extrudéru v přípravě výroby elastomerových výrobků, především elastomerových profilů, u kterého se kaučuková směs přivádí extrudéru, v něm se plastifikuje a ve výtlačném nástroji se uvádí do tvaru, určeného účelem použití, a poté se přívodem tepla extrudát podrobuje vulkanizačnímu procesu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an extruder for treating rubber compositions for elastomeric articles, in particular continuously manufactured elastomeric profiles, with a cylinder, with a screw rotatably mounted therein to draw, convey and homogenize the rubber composition and an injection head with an embossing tool. The invention also relates to a process for treating rubber compositions in a screw extruder in the preparation of the manufacture of elastomeric articles, in particular elastomeric profiles, in which the rubber composition is fed to the extruder, plasticized therein and brought into a mold intended for use. by heat supply, the extrudate undergoes a vulcanization process.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Při výrobě elastomerových výrobků se k zajištění kvality usiluje o do značné míry rovnoměrný stupeň zesíťování během vulkanizačního procesu. Přitom by rozdíl mezi teplotou extrudátu a teplotou vulkanizačního média neměl být příliš velký. V praxi se extrudát, opouštějící extrudér, uvádí ze 70 až 100 °C na vysokou úroveň počáteční teploty na začátku vulkanizace přibližně 130 až 180 °C.In the manufacture of elastomeric articles, a largely uniform degree of crosslinking during the vulcanization process is sought to ensure quality. The difference between the temperature of the extrudate and the temperature of the vulcanizing medium should not be too great. In practice, the extrudate leaving the extruder is brought from 70 to 100 ° C to a high level of initial temperature at the beginning of vulcanization of about 130 to 180 ° C.

Pro to se může použít způsob se střižnou hlavou, při kterém se využívá mechanická energie rotu25 jícího střižného tmu pro zvýšení teploty extrudátu.For this, a shear-head method can be used in which the mechanical energy of the rotating shear darkness is used to increase the temperature of the extrudate.

Dále vyvstává možnost použít UK V (ultrakrátké vlny) technologii, která však vyžaduje nákladné tvoření receptury především u směsí na bázi nepolárních EPDM polymerů.Furthermore, there is the possibility of using UK V (ultra-short wave) technology, which, however, requires costly recipe formation especially for mixtures based on nonpolar EPDM polymers.

Ze stavu techniky, EP 798 097, je dále znám extrudér, který má škrticí klapku, která je poháněna zpětnovazebním řízením, vycházejícím změřené výchozí teploty extrudátu, z výchozí hustoty extrudátu a z výchozí hmotnosti extrudátu. Tato škrticí klapka zahrnuje jednotlivé, zvenku radiálně stěnou válce extrudéru sahající trny, které se pohánějí vně ležícím hnacím unašečem. Změnou délky záběru těchto trnů do vnitřního prostoru extrudéru se může odpor proti usmyknutí, působící na dopravovaný extrudát, plynule přizpůsobit. Žádaná teplota extrudátu se tedy může nastavit v závislosti na provozních parametrech. Přitom se jedná o velmi nákladnou konstrukci, která musí disponovat jak speciálním válcem extrudéru, kterým se škrticí tmy mohou zachycovat regulovatelné zvenku, tak i speciálně zhotoveným šnekem.Further, the prior art, EP 798 097, discloses an extruder having a throttle valve which is driven by a feedback control, based on the measured extrudate starting temperature, from the initial extrudate density and from the extrudate starting weight. This throttle comprises individual, radially outwardly extending barrel walls of the extruder barrel, which are driven by an outwardly driving drive carrier. By varying the length of engagement of these mandrels into the interior of the extruder, the resistance to shearing acting on the conveyed extrudate can be continuously adjusted. The desired extrudate temperature can thus be set depending on the operating parameters. This is a very expensive construction, which must have both a special extruder barrel with which the throttling darkness can be captured from outside and a specially made worm.

Tato aparatura slouží udržení žádané, optimální teploty extrudátu, není ale kromě toho řečeno, zda přitom má být dosažena teplota vulkanizace.This apparatus serves to maintain the desired, optimum temperature of the extrudate, but it is furthermore not said whether the vulcanization temperature should be reached.

Dále jsou známy aparatury, u kterých je v napojení na extrudér se šnekem extrudéru střižná hlava pevně v otáčení spojena se šnekem, zatímco jej obklopující a těsně na válec extrudéru se napoju45 jící pouzdro je otáčivé opačně ke směru otáčení šneku. Plynule regulovatelnou rychlostí rotace pouzdra se mohou cíleně ovlivňovat smykové síly, působící na extrudát, a tedy jeho teplota. Toto se využívá v US 4 365 946 ke zvýšení teploty kaučukové směsi na teplotu vulkanizace.Apparatuses are also known in which, in connection to an extruder with an extruder screw, the shear head is rigidly rotatably coupled to the screw, while the surrounding housing and the sleeve connecting the extruder are rotatable opposite to the direction of rotation of the screw. The shear forces acting on the extrudate and hence its temperature can be influenced by the continuously adjustable speed of rotation of the sleeve. This is used in US 4,365,946 to raise the temperature of the rubber composition to the vulcanization temperature.

Nevýhoda obou již popsaných aparatur spočívá v komplexní konstrukci, jakož i v tom, že jsou prvky ke zvýšení teploty extrudátu provedeny ozubené s extrudérem, z čehož plyne, že se existující extrudéry nemohou přestrojovat.The disadvantage of the two apparatuses described above lies in the complex construction as well as in the fact that the elements for raising the temperature of the extrudate are toothed with the extruder, which implies that existing extruders cannot be remodeled.

- 1 CZ 300611 B6- 1 GB 300611 B6

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Základem vynálezu je uvést k zajištění rovnoměrného zesíťování kaučukového profilu jeho tep5 lotu na úroveň přibližnou vulkanizací.It is an object of the invention to provide a uniform cross-linking of the rubber profile of its temperature to a level of approximately vulcanization.

Podle vynálezu se toto dociluje v extrudéru v úvodu uvedeného druhu tím, že úhel stoupání chodu a hloubka chodu šneku jsou vzájemně zvoleny k vytvoření vstupní oblasti válce se stoupajícím tlakem v kaučukové směsi a výstupní oblasti válce s konstantním, nebo klesajícím tlakem pro zajištění zvýšení teploty kaučukové směsi na její cestě k výtlačnému nástroji rozptýlením tepla k přiblížení teploty extrudátu teplotě vulkanizace.According to the invention, this is achieved in an extruder of the kind mentioned at the beginning in that the pitch angle and the worm depth are mutually selected to create an inlet region of the pressure increasing cylinder in the rubber mixture and an outlet region of the cylinder with constant or decreasing pressure. the mixture on its way to the discharge tool by dissipating heat to bring the extrudate temperature closer to the vulcanization temperature.

Vynález je spojen s výhodou, že se může upustit od komplikovaných zařízení, jako jsou zařízení se střižnou hlavou nebo UK.V zařízení ke zvýšení teploty po výstupu extrudéru.The invention is associated with the advantage that complicated devices, such as shearing heads or UK devices, can be dispensed with in the device for raising the temperature after the extruder has exited.

V účelném provedení vynálezu je šnek extrudéru v závislosti na jeho průměru vytvořen několikachodý, přičemž počet chodů při zvětšení průměru šneku stoupá. Výhodně se úhel stoupání chodu a hloubka chodu šneku volí tak, že v extrudéru po vstupní oblasti se stoupajícím tlakem následuje výstupní oblast s konstantním tlakem nebo poklesem tlaku.According to an advantageous embodiment of the invention, the screw of the extruder is constructed according to its diameter in a multi-pass, the number of runs increasing as the screw diameter increases. Preferably, the pitch angle and the pitch depth of the screw are selected such that in the extruder, the inlet region with increasing pressure is followed by an outlet region with a constant pressure or pressure drop.

Přitom může být šnek extrudéru proveden jako šnek se sníženým výkonem s malým úhlem stoupání chodu ve výstupní oblasti, výhodně v oblasti cca 7 až 14°.In this case, the screw of the extruder can be designed as a worm of reduced power with a small lead angle in the outlet region, preferably in the range of about 7 to 14 °.

Alternativně k nebo v kombinaci s malým úhlem stoupání chodu dochází k možnosti opatřit výstupní oblast šneku extrudéru malou hloubkou chodu. Tak se jako účelné prokázalo zvolit hloubku chodu < 0,15 x průměr šneku.As an alternative to, or in combination with, a small pitch angle, it is possible to provide the extruder screw exit region with a low running depth. Thus, it has proven expedient to select a running depth <0.15 x screw diameter.

Aby se nastavily teploty válce, především výstupní oblasti extrudéru na úroveň, potřebnou z hlediska techniky způsobu, aniž by se přitom ovlivnila vstupní oblast, může válec extrudéru sestávat z většího množství konstrukčních jednotek, které jsou navzájem termicky odděleny izolačními kroužky.In order to set the temperatures of the roll, especially the exit region of the extruder, to the level required by the method of the process without affecting the inlet region, the roll of the extruder may consist of a plurality of structural units which are thermally separated from each other by insulating rings.

V dalším provedení vynálezu je do vstřikovací hlavy extrudéru ke snížení volného objemu a/nebo zvýšení tlaku vložena tlačná část, aby se směšovací teplota kaučukové směsi přizpůsobením, resp. zvýšením tlaku, jak v kanálu šneku, tak i ve vstřikovací hlavě, převodem tlakové energie dále zvyšovala a střední doba setrvání při zvýšených směšovacích teplotách snižovala.In a further embodiment of the invention, a pressure part is inserted into the injection head of the extruder to reduce the free volume and / or increase the pressure in order to adjust the mixing temperature of the rubber mixture by adjusting or adjusting it. by increasing the pressure, both in the screw channel and in the injection head, the pressure energy further increased and the mean residence time at elevated mixing temperatures decreased.

Dále se úkol řeší způsobem úpravy kaučukových směsí ve šnekovém extrudéru v přípravě výroby elastomerových výrobků, především elastomerových profilů, u kterého se kaučuková směs přivá40 dí extrudéru, v něm se plastifikuje a ve výtlačném nástroji se uvádí do tvaru, určeného účelem použití, poté se přívodem tepla do extrudátu podrobuje vulkanizačnímu procesu, tím že se podle vynálezu kaučuková směs dopravuje od vstupní oblasti šneku pod stoupajícím tlakem kaučukové směsi ve směru výstupní oblasti šneku, která probíhá s konstantním a/nebo klesajícím tlakem, přičemž se výstupní oblast válce přejíždí od vstupní oblasti válce vhodnou volbou úhlu stoupání chodu a hloubkou chodu a kaučuková směs se v podstatě kontinuálně zahřívá rozptýlením tepla pro přiblížení teploty extrudátu po opuštění extrudéru teplotě vulkanizace.Further, the problem is solved by a method of treatment of rubber mixtures in a screw extruder in the preparation of production of elastomeric products, in particular elastomeric profiles, in which the rubber mixture is fed to the extruder, plasticized therein and brought into the shape intended for use. According to the invention, the rubber mixture is conveyed from the inlet region of the screw under increasing pressure of the rubber mixture in the direction of the outlet region of the screw, which runs at a constant and / or decreasing pressure, the outlet region of the roll passing from the inlet region of the roller. by suitable selection of the running angle and running depth and the rubber mixture is substantially continuously heated by dissipating heat to approach the extrudate temperature after leaving the extruder to the vulcanization temperature.

Podle účelného způsobu provedení se ke zvýšení teploty extrudátu na úroveň přibližnou teplotě vulkanizace tedy používá šnek, jehož geometrie je dimenzována tak, že ke zvýšení teploty v kau50 čukové směsi dochází rozptýlením tepla.According to an advantageous embodiment, a screw is used to raise the temperature of the extrudate to a level close to the vulcanization temperature, the geometry of which is dimensioned such that the temperature increase in the baffle mixture of the puff mixture is caused by heat dissipation.

Výhodně se přitom rozptýlení tepla v kaučukové směsi dosahuje zvýšeným počtem otáček šneku při poměrně malé průchodnosti.Advantageously, the heat dissipation in the rubber mixture is achieved by increasing the screw speed at a relatively low throughput.

-2CZ 300611 B6-2GB 300611 B6

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 extrudér se šnekem podle vynálezu, obr. 2 charakteristiku takového šneku a obr. 3 grafické znázornění směšovacích teplot, dosažitelných ve stacionárním provozním stavu extrudéru.DETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows a screw extruder according to the invention, FIG. 2 shows the characteristics of such a screw, and FIG. 3 shows a graphical representation of the mixing temperatures achievable in the stationary operating state of the extruder.

,o,O

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Extrudér, znázorněný na obr. 1, sestává v podstatě z válce 1, šneku 2 otočně upraveného ve válci 1, a vstřikovací hlavy 3 s vloženou tlačnou částí 4 a vytlačovacím nástrojem 5.The extruder shown in FIG. 1 consists essentially of a cylinder 1, a screw 2 rotatably provided in the cylinder 1, and an injection head 3 with an inserted pressure part 4 and an extrusion tool 5.

Válec 1 je izolačním kroužkem 6 rozdělen do vstupní oblasti 7 válce 1 a výstupní oblasti 8 válce I, které mají dutiny 9 a 10 k temperování válce J_.The cylinder 1 is divided by an insulating ring 6 into the inlet area 7 of the cylinder 1 and the outlet area 8 of the cylinder 1, which have cavities 9 and 10 for tempering the cylinder 1.

Šnek 2 sestává ze vstupní oblasti H šneku 2 a výstupní oblasti 12 šneku 2, které se navzájem 20 odlišují v úhlu $ stoupání S chodu a v hloubce H chodu. Tak má výstupní oblast 12 šneku 2 oproti vstupní oblasti 11 šneku 2 menší úhel q> stoupání S chodu od 7 do 14° a menší hloubku H chodu.The screw 2 consists of an inlet region H of the screw 2 and an outlet region 12 of the screw 2, which differ from one another in the pitch angle θ S and in the depth H. Thus, the outlet region 12 of the screw 2 has a smaller running angle> from 7 to 14 ° and a smaller running depth H relative to the entrance area 11 of the screw 2.

Vstřikovací hlava 3, vytvarovaná proudově příznivě, umožňuje ve spojení s vloženou tlačnou 25 částí 4 přizpůsobení, popř. zvýšení tlaku jak v kanálu šneku 2, tak i ve vstřikovací hlavě 3, přeměnou tlakové energie a snížením střední doby setrvání směsi v extrudéru při zvýšených směšovacích teplotách.The injection head 3, which is shaped in a flow-friendly manner, allows, in conjunction with the inserted pusher 25, parts 4 to be adapted, respectively. increasing the pressure in both the screw channel 2 and the injection head 3 by converting the pressure energy and reducing the mean residence time of the mixture in the extruder at elevated mixing temperatures.

V provozu extrudéru se kaučuková směs dopravuje ze vstupní oblasti 11 šneku 2 ve směru výs30 tupni oblasti 12 šneku 2, přičemž se volbou podle vynálezu úhlu g> stoupání S chodu a hloubky H chodu dosahuje přejetí výstupní oblasti 8 válce vstupní oblastí 7 válce 1, takže dochází ke snížení tlačného a bludného proudění a tím se vylepšuje termické vedení procesu.In the operation of the extruder, the rubber mixture is conveyed from the inlet region 11 of the screw 2 in the direction of the outlet region 12 of the screw 2, and by selecting according to the invention there is a reduction in the pressure flow and stray flow, thereby improving the thermal conduction of the process.

Dále se může kvůli zvětšení povrchového/objemového poměru, vznikajícího podle vynálezu, ve 35 výstupní oblasti 12 šneku 2 poměrně přesně kontrolovat směšovací teplota v pomalu proudících oblastech stěn.Furthermore, due to the increase in the surface / volume ratio resulting from the invention, the mixing temperature in the slowly flowing regions of the walls can be controlled relatively accurately in the outlet region 12 of the screw 2.

Šnek 2, který přináší uvedené účinky, má například tyto rozměry:For example, the worm 2 having the above effects has the following dimensions:

-3CZ 300611 B6-3GB 300611 B6

parametr/oblast šneku worm parameter / area rozměr dimension vstupní oblast entry area výstupní oblast output area průměr D diameter D mm mm 60 60 60 60 délka L length L mm mm 420 420 300 300 hloubka H chodu running depth H mm mm 8 8 5 5 šířka kanálu channel width mm mm 15,4 15.4 18,6 18.6 stoupání S chodu climb S running mm mm 40,0 40.0 47,0 47.0 úhel φ stoupání pitch angle φ 0 0 12 12 14 14 šířka So můstku width So of bridge mm mm 4 4 4 4 počet chodů number of courses - - 2 2 2 2 povrch Surface cm3 cm 3 2 230 2 230 1 379 1 379 obj em obj em cm^ cm ^ 498 498 231 231 povrch/objem surface / volume cm”1 cm ” 1 4,5 4,5 6,0 6.0 t (Q = 50 1/h) t (Q = 50 l / h) min min 0,60 0.60 0,28 0.28

Na obr. 2 je charakteristika takového šneku 2 znázorněna jako dopravní proud Q přes tlak p. Jako kaučuková směs byla použita směs na bázi EPDM. Různé charakteristiky se týkají, jak je vidět z obr. 2, různého počtu n otáček šneku 2. Chování kaučukové směsi při zesíťování by přitom mělo být nastaveno tak, že se dosahuje 10% zesíťování při 140 °C po více než 3 minutách.In Fig. 2, the characteristic of such a screw 2 is shown as the conveying flow Q through the pressure p. The EPDM-based mixture was used as the rubber mixture. The various characteristics relate, as can be seen from FIG. 2, to a different number of n turns of the screw 2. The crosslinking behavior of the rubber mixture should be adjusted such that a 10% crosslinking at 140 ° C is achieved after more than 3 minutes.

Teplota hmoty, dosažitelné při provozu extrudéru se šnekem 2, provedeným podle vynálezu, jsou znázorněny na obr. 3 v závislosti na počtu n otáček šneku 2 při různých tlacích p a teplotách T io pro směs na bázi EPDM.The temperature of the material obtainable during the operation of the screw extruder 2 according to the invention is shown in FIG. 3 as a function of the number n of the screw 2 at different pressures p and temperatures T10 for the EPDM-based mixture.

Claims (10)

15 PATENTOVÉ NÁROKY15 PATENT CLAIMS 1. Extrudér k úpravě kaučukových směsí pro elastomerové výrobky, především kontinuálně zhotovené elastomerové profily, s válcem (1), s ve válci (1) otočně uloženým šnekem (2) ke vta20 hování, dopravování a homogenizování kaučukové směsi a vstřikovací hlavou (3) s vloženým výtlačným nástrojem (5), vyznačující se t í m , že úhel (φ) stoupání (S) chodu a hloubka (H) chodu šneku (2) jsou vzájemně zvoleny k vytvoření vstupní oblasti (7) válce (1) se stoupajícím tlakem (p) v kaučukové směsi, a výstupní oblasti (8) válce (1) s konstantním nebo klesajícím tlakem (p) pro zajištění zvýšení teploty kaučukové směsi na její cestě k výtlačnému nástroji (5)1. Extruder for the treatment of rubber mixtures for elastomeric products, in particular continuously made elastomeric profiles, with a cylinder (1), with a screw (2) rotatably mounted in a cylinder (1) for inserting, transporting and homogenizing with an embossing tool (5), characterized in that the pitch angle (φ) of the travel (S) and the travel depth (H) of the screw (2) are selected from one another to form the inlet region (7) of the cylinder by the pressure (p) in the rubber mixture, and the outlet region (8) of the cylinder (1) with a constant or decreasing pressure (p) to provide an increase in the temperature of the rubber mixture on its way to the extruder (5) 25 rozptýlením tepla k přiblížení teploty extrudátu teplotě vulkanizace.25 by dissipating heat to bring the extrudate temperature closer to the vulcanization temperature. 2. Extrudér podle nároku 1, v y z n a č u j í c í se t í m , že šnek (2) je v závislosti na jeho průměru (D) vytvořen vícechodý, přičemž počet chodů je při zvýšení průměru (d) šneku (2) větší.Extruder according to claim 1, characterized in that the worm (2) is, depending on its diameter (D), formed of a multi-pass, wherein the number of runs is increased as the diameter (d) of the worm (2) increases . 3030 3. Extrudér podle nároku 1 nebo 2, v y z n a č u j í c í se t í m , že šnek (2) je upraven prostřednictvím malého úhlu (φ) stoupání (S) chodu ve výstupní oblasti (12) šneku (2) se sníženým výkonem.An extruder according to claim 1 or 2, characterized in that the screw (2) is provided by a small angle (φ) of the running pitch (S) in the outlet region (12) of the screw (2) with a lowered angle. performance. 4. Extrudér podle nároku 3, vyznačující se tím, že úhel (φ) stoupání (S) chodu veExtruder according to claim 3, characterized in that the angle (φ) of the pitch (S) of travel at 35 výstupní oblasti (12) šneku (2) je v rozsahu od 7 do 14°.The outlet region (12) of the screw (2) is in the range of 7 to 14 °. -4 CZ 300611 B6-4 CZ 300611 B6 5. Extrudér podle nároků 1 až 4, vyznačuj íeí se tím, že výstupní oblast (12) šneku (2) má malou hloubku (H) chodu.An extruder according to claims 1 to 4, characterized in that the outlet region (12) of the screw (2) has a low running depth (H). 55 6. Extrudér podle nároku 5, vyznačující se tím, že hloubka (H) chodu je menší nežExtruder according to claim 5, characterized in that the running depth (H) is less than 0,15 x průměr (D) šneku (2).0.15 x diameter (D) of screw (2). 7. Extrudér podle některého z nároků 1 až 6, vy z n a č u j í c í se t í m , že válec (1) sestává z alespoň dvou konstrukčních jednotek, které jsou k termickému oddělení navzájem odděleny io izolačními kroužky (6).Extruder according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the roller (1) consists of at least two structural units which are separated from one another by thermal insulating rings (6). 8. Extrudér podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že do vstřikovací hlavy (3) je ke snížení volného objemu a/nebo zvýšení tlaku (p) vložena tlačná část (4).Extruder according to one of Claims 1 to 7, characterized in that a pressure part (4) is inserted in the injection head (3) to reduce the free volume and / or increase the pressure (p). 1515 Dec 9. Způsob úpravy kaučukových směsí ve šnekovém extrudéru v přípravě výroby elastomerových výrobků, především elastomerových profilů, u kterého se kaučuková směs přivádí k extrudéru, v něm se plášti fi kuje a ve výtlačném nástroji (5) se uvádí do tvaru, určeného účelem použití, a poté se přívodem tepla extrudát podrobuje vulkán izačn ímu procesu, vyznačující se t í m , že se kaučuková směs dopravuje od vstupní oblasti (11) šneku (2) pod stoupajícímMethod for treating rubber mixtures in a screw extruder in the preparation of the production of elastomeric products, in particular elastomeric profiles, in which the rubber mixture is fed to the extruder, in which the casing is flaked and brought into a shape intended for use in the extruder (5). and then subjecting the extrudate to a vulcanization process by supplying heat, wherein the rubber mixture is conveyed from the inlet region (11) of the screw (2) below the rising 20 tlakem (p) kaučukové směsi ve směru výstupní oblasti (12) šneku (2), která probíhá s konstantním a/nebo klesajícím tlakem (p), přičemž se výstupní oblast (8) válce (1) přejíždí od vstupní oblasti (7) válce (1) vhodnou volbou úhlu (φ) stoupání (S) chodu a hloubkou (H) chodu a kaučuková směs se kontinuálně zahřívá rozptýlením tepla pro přiblížení teploty extrudátu po opuštění extrudéru teplotě vulkanizace.20 by the pressure (p) of the rubber mixture in the direction of the outlet region (12) of the screw (2), which runs at a constant and / or decreasing pressure (p), the outlet region (8) of the roller (1) passing from the inlet region (7) The roller mixture (1) is suitably selected by the pitch angle (φ) and the running depth (H) and the rubber mixture is continuously heated by dissipating heat to approach the extrudate temperature after leaving the extruder to the vulcanization temperature. 10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že se zvýšení teploty kaučukové směsi dosahuje zvýšeným počtem (n) otáček šneku (2) při poměrně malé průchodnosti.Method according to claim 9, characterized in that the temperature increase of the rubber mixture is achieved by an increased number (n) of the screw speed (2) at a relatively low throughput.
CZ20021643A 1999-11-13 2000-11-10 Extruder for processing rubber mixtures and method for processing rubber mixtures CZ300611B6 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19954653A DE19954653B4 (en) 1999-11-13 1999-11-13 Extruder for the preparation of rubber compounds

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20021643A3 CZ20021643A3 (en) 2003-05-14
CZ300611B6 true CZ300611B6 (en) 2009-07-01

Family

ID=7928930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20021643A CZ300611B6 (en) 1999-11-13 2000-11-10 Extruder for processing rubber mixtures and method for processing rubber mixtures

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6854873B2 (en)
EP (1) EP1235676B1 (en)
JP (1) JP2003525769A (en)
AT (1) ATE245089T1 (en)
AU (1) AU1520801A (en)
CA (1) CA2390112A1 (en)
CZ (1) CZ300611B6 (en)
DE (2) DE19954653B4 (en)
PL (1) PL195245B1 (en)
SK (1) SK285497B6 (en)
WO (1) WO2001036175A1 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2453290A1 (en) * 2001-07-16 2003-01-30 Astrazeneca Ab Pharmaceutical formulation comprising a proton pump inhibitor and antacids
US7318720B2 (en) * 2003-08-07 2008-01-15 Arunas Antanas Pabedinskas Die assembly and production process for profile extrusion
ITPD20030301A1 (en) * 2003-12-16 2005-06-17 Ritmo Spa EXTRUDER FOR THE WELDING OF COMPONENTS MADE IN PLASTICS
DE102006035816B4 (en) * 2006-08-01 2009-12-17 Landshuter Werkzeugbau Alfred Steinl Gmbh & Co. Kg Choke for injection molding machine for injection molding of rubber or elastomeric materials
WO2009070411A2 (en) * 2007-11-01 2009-06-04 Md Plastics Incorporated Plasticating screw for polymeric material
US20170038838A1 (en) * 2014-05-09 2017-02-09 Sony Corporation Information processing system and information processing method
FR3093457A1 (en) * 2019-03-06 2020-09-11 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Twin Screw Mixing and Extrusion Machine with Removable Elements
DE102019207732A1 (en) * 2019-05-27 2020-12-03 Continental Reifen Deutschland Gmbh Process for producing an extruded, sulfur-crosslinkable rubber mixture and device for carrying out the process and the use thereof
KR102320748B1 (en) * 2019-09-24 2021-11-03 (주)유피티 Nozzle apparatus for mixing head

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4365946A (en) * 1980-02-01 1982-12-28 Hermann Berstorff Maschinenbau Gmbh Apparatus for continuously processing rubber, elastomers, plastics and like materials which can be vulcanized or cross-linked
EP0798097A1 (en) * 1996-03-26 1997-10-01 The Goodyear Tire & Rubber Company Extruder with feedback loop control

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4000884A (en) * 1975-07-25 1977-01-04 Chung Chan I Extruder screw
GB1597770A (en) * 1978-05-31 1981-09-09 Hpm Corp Injection moulding machine with multi-channel wave screw
US4240755A (en) * 1978-07-13 1980-12-23 New Castle Industries, Inc. Injection molding screw for processing heat sensitive polymeric materials
US4249877A (en) * 1979-03-26 1981-02-10 Machen James F High-speed direct-drive extruder
DE2936592A1 (en) * 1979-09-11 1981-03-12 Eberhard Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Grünschloß Thermoplastics extruder free from excessive internal pressure - has defined screw lead angle along pre-plasticising middle zone
US4384837A (en) * 1980-07-08 1983-05-24 Oryza Oil & Fat Chemical Co., Ltd. Apparatus for pretreatment for extracting crude oil from rice bran
US4341474A (en) * 1980-08-27 1982-07-27 Wheeler Jr Norton C Extruder screw
US4896969A (en) * 1985-05-02 1990-01-30 Dray Robert F Method and apparatus for melting and conveying plasticated material
US4733970A (en) * 1985-09-09 1988-03-29 Sterling Extruder Corporation Extruder screw
US4859069A (en) * 1988-05-12 1989-08-22 Paul Geyer Extrusion apparatus
US4988281A (en) * 1989-09-07 1991-01-29 Husky Injection Molding Systems Ltd. Valve assembly for injection molding machine
US5088914A (en) * 1990-05-11 1992-02-18 Romano Brambilla Double flighted extrusion screw
US5071256A (en) * 1990-07-09 1991-12-10 Spirex Corporation Extruder injection apparatus and method
JP3170757B2 (en) * 1990-08-31 2001-05-28 東芝機械株式会社 Barrier screw
US5178458A (en) * 1991-03-08 1993-01-12 Cincinnati Milacron Inc. Extruder screw mixing head
DE4235430A1 (en) * 1992-08-08 1994-04-28 Barmag Barmer Maschf Single screw extruder with close temp control by inlet - has one first cooled grooved bush and then one heated smooth bush, both shrunk inside separate sheaths not connected thermally

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4365946A (en) * 1980-02-01 1982-12-28 Hermann Berstorff Maschinenbau Gmbh Apparatus for continuously processing rubber, elastomers, plastics and like materials which can be vulcanized or cross-linked
EP0798097A1 (en) * 1996-03-26 1997-10-01 The Goodyear Tire & Rubber Company Extruder with feedback loop control

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
(Pneumatiky, str. 252, obr. 4.10, Doc. Ing. Jiri Marcin, CSc., Praha 1985) *
(Zpracovani plastickych hmot, str. 164 a×167, Ing. Jiri ètepek, CSc., Praha 1966) *

Also Published As

Publication number Publication date
EP1235676B1 (en) 2003-07-16
PL195245B1 (en) 2007-08-31
ATE245089T1 (en) 2003-08-15
US20020180085A1 (en) 2002-12-05
CZ20021643A3 (en) 2003-05-14
DE19954653B4 (en) 2006-01-19
DE19954653A1 (en) 2001-08-02
SK285497B6 (en) 2007-03-01
EP1235676A1 (en) 2002-09-04
PL355721A1 (en) 2004-05-17
SK6552002A3 (en) 2002-09-10
CA2390112A1 (en) 2001-05-25
DE50002939D1 (en) 2003-08-21
JP2003525769A (en) 2003-09-02
WO2001036175A1 (en) 2001-05-25
AU1520801A (en) 2001-05-30
US6854873B2 (en) 2005-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102301593B1 (en) Injection molding system and method of fabricating a component
CZ300611B6 (en) Extruder for processing rubber mixtures and method for processing rubber mixtures
US7083320B2 (en) Kneading apparatus and method, including selectable supply ports, for kneading rubber or rubber compositions
US3685804A (en) Mixing apparatus and method
CN1708390A (en) Extrusion of peroxidic cross-linkable molded plastic parts
US6309574B1 (en) Extrusion of high molecular weight polymers
DE2454478A1 (en) PROCESS FOR CONTINUOUS MIXING, MOLDING AND CURING HEAT CURABLE POLYMERIC BULK AND DEVICE FOR IT
DE4301431A1 (en) Two=stage serial extruder - comprises preliminary extruder and second stage extruder with screw having rows of ribs at front end the parameters of which can be changed at each step
CA1315509C (en) Means for improving the uniformity-performance of cold feed rubber-extruders
US4994223A (en) Extruder screw and method for the extrusion of thermally sensitive thermoplastic materials
US4569595A (en) Screw extruder for plastics
CN102050975A (en) Rubber lantern ring produced by micro wave curing process
KR100770471B1 (en) Device and method for colling and maintaining the temperature of extruder screw
CN1059867A (en) The manufacture method of foamed products of cross-linked thermoplastic resins and device
KR20220132822A (en) Continuous Extrusion Molding Apparatus capable of speed control
CN206242470U (en) Auxiliary material extruder is used in a kind of plastic optical fiber production
KR101760776B1 (en) Rubber Extruding Apparatus having Preheat Structure
SK289067B6 (en) Adjusting mechanism of screw extruder cylinder
EP4146448B1 (en) Production line for a rubber mixture comprising both an internal mixer and at least one twin-screw mixing and extrusion machine, and related method
KR100348213B1 (en) Plastic cooki making machine
CN213564212U (en) Extrusion molding granulator is used in rubber production
JP2517530B2 (en) Continuous molding vulcanizer
JP2003190756A (en) Method and apparatus for kneading rubber or rubbery composition
CN106891505A (en) A kind of bipyramid adjustable speed screw extruder
JPS61289869A (en) Extrusion forming method for food and extruder using therefore

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20001110